(57)【要約】【課題】外輪の外周面の縁角部付近の面圧を確保することにより、シール性能を良好にすることができる摺動式トリポード型等速ジョイントを提供する。【解決手段】ブーツ１２０は、ブーツ本体１２１と、ブーツ本体１２１より硬質材料により形成され、ブーツ本体１２１における外輪２０の縁角部２４に対向する位置に埋設される硬質部材１２２とを備える。この硬質部材１２２は、外輪２０の凸条２２の縁角部２４の径方向外側に配置され、クランプ部材１３０による締め付け時にブーツ本体１２１における径方向内側部分を縁角部２４に向かって圧縮する圧縮部１２２ａと、圧縮部１２２ａから周方向両側に張り出して設けられ、クランプ部材１３０による締め付け時にブーツ本体１２１における圧縮部１２２ａと縁角部２４との間の部分の周方向への流動を規制する流動規制部１２２ｂ，１２２ｃとを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に３本の軌道溝を形成し、外周面に軸方向に向かって３本の凸条および周方向に隣り合う前記凸条の間に３本の溝を形成した外輪と、
一端を前記外輪の外周面に配置され、前記外輪の外周面形状に対応する内周面を有し、円形の径方向断面の外周面を有するブーツと、
前記ブーツの外周面を締め付けるクランプ部材と、
を備え、
前記ブーツは、
ブーツ本体と、
前記ブーツ本体より硬質材料により形成され、前記ブーツ本体における前記外輪の縁角部に対向する位置に埋設される硬質部材と、
を備え、
前記硬質部材は、
前記外輪の凸条の縁角部の径方向外側に配置され、前記クランプ部材による締め付け時に前記ブーツ本体における径方向内側部分を前記縁角部に向かって圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部から周方向両側に張り出して設けられ、前記クランプ部材による締め付け時に前記ブーツ本体における前記圧縮部と前記縁角部との間の部分の周方向への流動を規制する流動規制部と、
を備える摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項２】
請求項１において、
前記硬質部材は、弾性板材により一体形成され、
前記圧縮部の径方向断面形状は、径方向内側に向かって湾曲凸状に形成され、
前記流動規制部の径方向断面形状は、前記湾曲凸状の両端から前記周方向に張り出して形成される摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記ブーツ本体は、ゴム弾性体により形成され、
前記硬質部材は、金属または樹脂により形成される摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項において、
前記流動規制部の径方向断面形状は、径方向内側に湾曲凹状に形成され、
前記湾曲凹状の曲率半径は、前記クランプ部材の曲率半径より小さく形成される摺動式トリポード型等速ジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動式トリポード型等速ジョイントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、２に記載されているように、摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、外輪の内周面には、軸方向に延びる３本の軌道溝が形成されている。そして、外輪の径方向の厚みをほぼ均一にするために、外輪の外周面形状が、軸方向に向かって３本の凸条および周方向に隣り合う凸条の間に３本の溝を有する形状に形成されている。つまり、外輪の外周面は、周方向に凹凸形状に形成されている。また、ブーツの内周面形状は、外輪の周方向に凹凸の外周面形状に対応する凹凸状に形成され、ブーツの外周面形状は、円形の径方向断面形状に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2004-169726号公報
【特許文献２】特開平10-196673号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、外輪の外周面およびブーツの内周面を周方向に凹凸形状に形成した場合、外輪の外周面の凸条の縁角部付近におけるブーツの面圧が、他の部位に比べて低い状態となる。そして外輪の内部に封入されているグリースが当該縁角部付近から外部へ漏れるおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、外輪の外周面の縁角部付近の面圧を確保することにより、シール性能を良好にすることができる摺動式トリポード型等速ジョイントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（請求項１）本発明に係る摺動式トリポード型等速ジョイントは、内周面に３本の軌道溝を形成し、外周面に軸方向に向かって３本の凸条および周方向に隣り合う前記凸条の間に３本の溝を形成した外輪と、一端を前記外輪の外周面に配置され、前記外輪の外周面形状に対応する内周面を有し、円形の径方向断面の外周面を有するブーツと、前記ブーツの外周面を締め付けるクランプ部材とを備え、前記ブーツは、ブーツ本体と、前記ブーツ本体より硬質材料により形成され、前記ブーツ本体における前記外輪の縁角部に対向する位置に埋設される硬質部材とを備え、前記硬質部材は、前記外輪の凸条の縁角部の径方向外側に配置され、前記クランプ部材による締め付け時に前記ブーツ本体における径方向内側部分を前記縁角部に向かって圧縮する圧縮部と、前記圧縮部から周方向両側に張り出して設けられ、前記クランプ部材による締め付け時に前記ブーツ本体における前記圧縮部と前記縁角部との間の部分の周方向への流動を規制する流動規制部とを備える。
【０００７】
（請求項２）また、前記硬質部材は、弾性板材により一体形成され、前記圧縮部の径方向断面形状は、径方向内側に向かって湾曲凸状に形成され、前記流動規制部の径方向断面形状は、前記湾曲凸状の両端から前記周方向に張り出して形成されるようにしてもよい。
（請求項３）また、前記ブーツ本体は、ゴム弾性体により形成され、前記硬質部材は、金属または樹脂により形成されるようにしてもよい。
（請求項４）また、前記流動規制部の径方向断面形状は、径方向内側に湾曲凹状に形成され、前記湾曲凹状の曲率半径は、前記クランプ部材の曲率半径より小さく形成されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
（請求項１）本発明によれば、硬質部材がブーツ本体のうち外輪の縁角部に対向する部位に埋設されている。そして、硬質部材の圧縮部によって、ブーツ本体における圧縮部と外輪の縁角部との間の部分を局所的に径方向に圧縮している。ここで、硬質部材はブーツ本体に埋設されている。従って、硬質部材の圧縮部と外輪の縁角部との離間距離は、外輪の縁角部とクランプ部材との離間距離に比べて短い。従って、圧縮部による局所的な圧縮により、外輪の縁角部に対するブーツ本体の面圧を高くすることができる。
【０００９】
さらに、硬質部材の流動規制部によって、圧縮部と外輪の縁角部との間に存在しているブーツ本体の部分が、周方向に流動することを規制できる。従来のように硬質部材がブーツ本体に埋設されていないブーツにおいて、クランプ部材によってブーツを締め付けた場合に、外輪の縁角部付近におけるブーツの部分が周方向に流動する。その結果、外輪の縁角部付近の面圧が低下する。しかし、本発明によれば、流動規制部によってブーツ本体の流動を規制しているため、圧縮部によってブーツ本体を外輪の縁角部に対して確実に圧縮することができる。従って、確実に、外輪の縁角部に対するブーツ本体の面圧を高くすることができる。
【００１０】
（請求項２）本発明によれば、クランプ部材によりブーツを締め付けた場合に、流動規制部が径方向内側へ移動することに伴って、圧縮部が弾性変形する。当該変形によって、圧縮部が圧縮するブーツ本体の部位をより局所的にすることができる。その結果、外輪の縁角部に対するブーツ本体の面圧をより高くすることができる。
【００１１】
（請求項３）本発明のように、ブーツ本体がゴム弾性体により形成される場合には、クランプ部材を締め付けることによりブーツ本体の材料の流動が生じやすい。しかし、金属または樹脂により形成される流動規制部によって、確実にブーツ本体の局所的な流動を規制することができる。
（請求項４）本発明によれば、一対の流動規制部により囲まれた領域におけるブーツ本体の部分が、外部に流動することをより効果的に規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態における摺動式トリポード型等速ジョイントの軸方向断面図である。
【図２】図１におけるブーツの大径部の部分における径方向断面の拡大図であって、外輪にブーツを嵌め込んでクランプ部材を締め付ける前の状態である。
【図３】図２の状態における硬質部材の拡大図である。
【図４】図２の状態に対してクランプ部材を締め付けた後におけるブーツの大径部の部分の径方向断面の拡大図である。
【図５】図４の状態における硬質部材の拡大図である。
【図６】他の実施形態の硬質部材の拡大図であり、ブーツの大径部の部分における径方向断面の拡大図であって、外輪にブーツを嵌め込んでクランプ部材を締め付ける前の状態の硬質部材の拡大図である。
【図７】図６において、クランプ部材を締め付けた後における硬質部材の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（摺動式トリポード型等速ジョイントの全体構成）
摺動式トリポード型等速ジョイントについて、図１を参照して説明する。摺動式トリポード型等速ジョイントは、例えば、車両の動力伝達シャフトの連結に用いられる。具体的には、ディファレンシャルギヤに連結された軸部とドライブシャフトとの連結部位に用いられる。
【００１４】
摺動式トリポード型等速ジョイントは、ジョイント本体１０と、ドライブシャフトの中間シャフト１００と、ブーツユニット１１０とを備えて構成される。そして、摺動式トリポード型等速ジョイントは、ジョイント本体１０を構成する外輪２０と中間シャフト１００とのジョイント角を付与した状態で、外輪２０と中間シャフト１００との間でトルクを伝達することができる。また、外輪２０に対して中間シャフト１００が軸方向に摺動することができる。
【００１５】
ジョイント本体１０は、外輪２０と、トリポード３０と、ローラ４０と、複数の軸状転動体５０と、リテーナ６０と、スナップリング７０とから構成される。外輪２０は、筒状（例えば、有底筒状）に形成されており、一端側がディファレンシャルギヤに連結されている。外輪２０の筒状部分の内周面には、外輪軸方向（図１の左右方向）に延びる軌道溝２１が、外輪軸の周方向に等間隔に３本形成されている。この外輪２０の内部領域には、中間シャフト１００の端部が収容している。
【００１６】
トリポード３０は、外輪２０の筒状部分の内側に配置されている。このトリポード３０は、ボス部３１と、３本のトリポード軸部３２とを備える。ボス部３１は、円環状に形成されており、ボス部３１の内周面には雌スプラインが形成されている。このボス部３１の雌スプラインは、中間シャフト１００の端部の雄スプラインに嵌合される。それぞれのトリポード軸部３２は、ボス部３１の外周面からそれぞれのボス部３１の径方向外方に向かって延びるように立設され、かつ、ボス部３１の周方向に等間隔（１２０°間隔）に形成されている。そして、それぞれのトリポード軸部３２の少なくとも先端部は、外輪２０のそれぞれの軌道溝２１内に挿入されている。
【００１７】
ローラ４０は、環状に形成され、トリポード軸部３２の外周側に複数の軸状転動体５０を介して軸支されている。つまり、ローラ４０は、それぞれのトリポード軸部３２に対して回転可能にかつ軸方向に摺動可能に配置されている。さらに、ローラ４０は、軌道溝２１に嵌挿され、軌道溝２１に転動可能に係合している。
【００１８】
リテーナ６０は、環状に形成されており、トリポード軸部３２の外周側であって、軸状転動体５０に対して軸方向に積層するように配置される。このリテーナ６０は、軸状転動体５０の抜け止めの役割を有している。そして、リテーナ６０は、トリポード軸部３２のリング溝に係止されるスナップリング７０により、トリポード軸部３２から抜け落ちないようにされている。
【００１９】
ブーツユニット１１０は、ブーツ１２０、大径クランプ部材１３０、小径クランプ部材１４０により構成される。ブーツ１２０は、蛇腹筒状に形成されており、外輪２０の開口部と中間シャフト１００の外周面との間を被覆する。ブーツ１２０の大径側を外輪２０の開口部の外周側に嵌め、その外周側を大径クランプ部材１３０により締め付ける。また、ブーツ１２０の小径側を中間シャフト１００の外周面に嵌め、その外周側を小径クランプ部材１４０により締め付ける。なお、外輪２０の内部領域にはグリースが封入されており、ブーツ１２０は、グリースが外輪２０の開口部から漏出しないようにシールする。
【００２０】
（外輪の開口部とブーツの嵌合部分の詳細構成）
次に、外輪２０の開口部とブーツ１２０の嵌合部分の詳細構成について、図２〜図５を参照して説明する。まずは、図２および図３を参照して、外輪２０の開口部にブーツ１２０の大径部分を嵌めた状態であって、大径クランプ部材１３０を締め付ける前の状態について説明する。その後に、図４および図５を参照して、大径クランプ部材１３０を締め付けた後の状態におけるブーツ１２０の大径部分について説明する。
【００２１】
図２に示すように、外輪２０の内周面には３本の軌道溝２１が形成されている。さらに、外輪２０の外周面には、軌道溝２１の対応する部分に軸方向に向かって３本の凸条２２が形成され、周方向に隣り合う凸条２２の間に３本の溝２３が形成されている。ブーツ１２０の大径側端は、外輪２０の外周面に配置されており、外輪２０の外周面形状に対応する内周面を有する。さらに、ブーツ１２０の大径側端の外周面は、円形の径方向断面形状に形成されている。
【００２２】
このブーツ１２０は、ゴム弾性体により形成されたブーツ本体１２１と、複数の硬質部材１２２とを備える。ブーツ本体１２１の内周面には、外輪２０の外周面の凸条２２に当接する溝１２１ａと、外輪２０の外周面の溝２３に当接する凸条１２１ｂとが形成される。さらに、ブーツ本体１２１の外周面の径方向断面形状は、円形である。
【００２３】
硬質部材１２２は、ブーツ本体１２１における外輪２０の縁角部２４（凸条２２と溝２３の境界線部）に径方向に対向する位置に埋設されている。従って、ブーツ本体１２１の内部には、６個の硬質部材１２２が埋設されている。この硬質部材１２２は、金属または樹脂、すなわちブーツ本体１２１より硬質材料により形成される。
【００２４】
硬質部材１２２の詳細な形状について、図２および図３を参照して説明する。硬質部材１２２は、弾性板材を曲げ成形によって形成されている。そして、硬質部材１２２は、圧縮部１２２ａと、一対の流動規制部１２２ｂ，１２２ｃとを備え、これらを一体形成されている。圧縮部１２２ａは、外輪２０の凸条２２の縁角部２４の径方向外側に配置され、圧縮部１２２ａの径方向断面形状は、ブーツ１２０の径方向内側に向かって湾曲凸条に形成されている。
【００２５】
流動規制部１２２ｂ，１２２ｃは、圧縮部１２２ａから周方向両側に張り出して設けられている。具体的には、流動規制部１２２ｂ，１２２ｃの径方向断面形状は、圧縮部１２２ａの湾曲凸条の両端から、ブーツ１２０の周方向両側に張り出して形成される。つまり、硬質部材１２２の径方向断面形状は、ひらがなの「ひ」字に近似した形状に形成されている。そして、流動規制部１２２ｂ，１２２ｃがブーツ１２０の径方向外側に位置し、圧縮部１２２ａが流動規制部１２２ｂ，１２２ｃの周方向中央部から外輪２０の縁角部２４に向かって突出しているように形成されている。
【００２６】
そして、ブーツ１２０の大径部分の外周側に、大径クランプ部材１３０を締め付ける。そうすると、図４に示すように、締め付け前に比べて、ブーツ１２０の外径が小さくなるように変形する。硬質部材１２２は、ブーツ本体１２１の内周面と外周面の間に埋設されているため、径方向内側へ移動しようとする。この移動に伴って、圧縮部１２２ａの湾曲凸状の先端部分は、ブーツ本体１２１における径方向内側部分を局所的に外輪２０の縁角部２４に向かって圧縮する。
【００２７】
ここで、大径クランプ部材１３０によっても、ブーツ本体１２１が径方向に圧縮される。しかし、硬質部材１２２はブーツ本体１２１に埋設されているため、硬質部材１２２の圧縮部１２２ａと外輪２０の縁角部２４との離間距離は、外輪２０の縁角部２４と大径クランプ部材１３０との離間距離に比べて短い。従って、圧縮部１２２ａによる局所的な圧縮力は、大径クランプ部材１３０による圧縮力に比べて、非常に大きくなる。従って、圧縮部１２２ａによる局所的な圧縮により、外輪２０の縁角部２４に対するブーツ本体１２１の面圧を高くすることができる。
【００２８】
そして、圧縮部１２２ａによりブーツ本体１２１を外輪２０の縁角部２４に向かって圧縮しようとすると、ブーツ本体１２１の当該部分は周方向に流動しようとする。特に、ブーツ本体１２１は、ゴム弾性体により形成されているため、ブーツ本体１２１の材料の流動が生じやすい。しかし、硬質部材１２２の流動規制部１２２ｂ，１２２ｃが、ブーツ本体１２１の当該部分の周方向への流動を規制するように作用する。従って、圧縮部１２２ａは、ブーツ本体１２１の当該部分を確実に径方向に圧縮する。つまり、単に大径クランプ部材１３０を有する場合、および、圧縮部１２２ａに相当する部分のみがブーツ本体１２１に埋設されている場合に比べて、流動規制部１２２ｂ，１２２ｃを有することにより、圧縮部１２２ａによる圧縮力を大きくできる。
【００２９】
さらに、硬質部材１２２を弾性板材により一体形成することで、硬質部材１２２の流動規制部１２２ｂ，１２２ｃが径方向内側へ移動することに伴って、硬質部材１２２の圧縮部１２２ａの湾曲凸状の両端部が接近するように弾性変形する。当該弾性変形によって、圧縮部１２２ａが圧縮するブーツ本体１２１の部位をより局所的にすることができる。
【００３０】
以上より、上述した硬質部材１２２をブーツ本体１２１に埋設することにより、外輪２０の縁角部２４に対するブーツ本体１２１の面圧を高くすることができる。従って、ブーツ１２０による高いシール性能を発揮することができ、内部領域のグリースが外部へ漏出することを防止できる。
【００３１】
＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態の硬質部材２２２について、図６および図７を参照して説明する。ここで、第一実施形態と同一構成は、同一符号を付して説明を省略する。本実施形態の硬質部材２２２は、圧縮部１２２ａと、一対の流動規制部２２２ｂ，２２２ｃとを備える。圧縮部１２２ａは、第一実施形態と同一である。流動規制部２２２ｂ，２２２ｃの径方向断面形状は、径方向内側に湾曲凹状に形成されている。この湾曲凹状の曲率半径は、大径クランプ部材１３０の曲率半径より小さく形成されている。これにより、一対の流動規制部２２２ｂ，２２２ｃにより囲まれた領域におけるブーツ本体１２１の部分が、周方向の外部に流動することをより効果的に規制することができる。
【００３２】
特に、図７に示すように、大径クランプ部材１３０を締め付けた状態においても、流動規制部２２２ｂ，２２２ｃが、圧縮部１２２ａより径方向内側におけるブーツ本体１２１の部分が、周方向に流動することを規制できる形状となっている。つまり、硬質部材２２２の変形前および変形後の両者において、流動規制部２２２ｂ，２２２ｃによるブーツ本体１２１の流動規制効果を発揮できる。従って、硬質部材２２２をブーツ本体１２１に埋設することにより、外輪２０の縁角部２４に対するブーツ本体１２１の面圧をより高くすることができる。その結果、ブーツ１２０による高いシール性能を発揮することができ、内部領域のグリースが外部へ漏出することを防止できる。
【００３３】
＜その他＞
上記実施形態において、硬質部材１２２，２２２は、金属または樹脂による弾性板材により形成した。この他に、上述した一対の流動規制部１２２ｂ，１２２ｃ，２２２ｂ，２２２ｃを一体形成した板状部材に、塊状の圧縮部を接着することにより、硬質部材を形成することもできる。この場合、圧縮部が弾性変形しないため、上記実施形態のように、圧縮部の弾性変形による局所的な圧縮という効果は奏しない。
【符号の説明】
【００３４】
１０：ジョイント本体、  ２０：外輪、  ２１：軌道溝、  ２２：凸条、  ２３：溝、  ２４：縁角部、  ３０：トリポード、  ３１：ボス部、  ３２：トリポード軸部、  ４０：ローラ、  ５０：軸状転動体、  ６０：リテーナ、  ７０：スナップリング、  １００：中間シャフト、  １１０：ブーツユニット、  １２０：ブーツ、  １２１：ブーツ本体、  １２１ａ：溝、  １２１ｂ：凸条、  １２２，２２２：硬質部材、  １２２ａ：圧縮部、  １２２ｂ，１２２ｃ，２２２ｂ，２２２ｃ：流動規制部、  １３０：大径クランプ部材、  １４０：小径クランプ部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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